[發明專利]一種玉米芯可溶性膳食纖維-果膠及其制備方法

無效

• 申請號: 201410551018.0
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104371039A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 金邦荃;馮璇;權曉琴;梁光鑫
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C08B37/06
• 分類號: C08B37/06;A23L1/09
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于食品加工領域，涉及一種從玉米芯中提取和制備可溶性膳食纖維-果膠的方法。

背景技術

隨著農業發展和農產品深加工，帶來了大量加工廢棄物。采用現代技術集成，充分采集廢棄物中的功效成分，提升循環經濟效應，實現環境友好目標。

現代營養學認為，膳食纖維可有效促進胃腸蠕動，被認定為21世紀食品功效成分之一。近年，人們試圖從廢棄的果皮果渣中制備出可溶性膳食纖維-果膠，開發新的健康產業。多采用的技術通常有酸、酶水解法，脫去材料中的可溶性糖和蛋白質，提高可消化膳食纖維的制備量。

然而，酸、酶水解及微波輔助工藝提取植物果膠，較適用于果皮果渣等廢棄物的處理。近年隨著農作物秸稈再利用問題的提出，采用這類方法很難高效分離提取可溶性膳食纖維-果膠。

發明內容

本發明針對農作物秸稈降解難題，試圖建立一種新型高效分解秸稈木質素和纖維素的方法；經現代分離純化技術集成和響應曲面數學模型優化，達到降低生產成本，高效制備玉米芯中可溶性膳食纖維-果膠的目的。

本發明提供了一種玉米芯可溶性膳食纖維-果膠制備的低溫堿處理方法，該方法包括以下步驟(圖1)：

(1)堿解前處理：在1:10-15料液比(g/mL)條件下，采用0.5-2.0％NaOH冷消化(5-25℃)玉米芯2-4h；分別收集濾液和濾渣，并做脫堿處理；

(2)酶解二次處理：對脫堿后濾渣二次酶解，1:10-15液料比和0.2-0.4％纖維素酶進一步消化堿解濾渣，750w/40s輔助微波處理；酶滅活后，分別收集濾液和濾渣；

(3)果膠提?。翰襟E(1)和(2)所得濾液合并，加入等體積95％乙醇沉淀，并經75％乙醇充分洗脫，去除雜質，4000r/min離心濃縮，取沉淀備用；

(4)冷凍干燥：沉淀物冷凍24-48h，凍干粉水分<8％。

成品為乳白色至微黃色粉末或片狀結晶。

本發明中玉米芯原料在堿解前最好經下述處理：50-80℃熱風干燥玉米芯，水分﹤10％，粉碎。更好的方案是粉碎后過分級篩，取40目篩下物和60目篩上物。

本發明還提供了通過上述方法制備得到的玉米芯可溶性膳食纖維-果膠。

本發明先采用4×5單因素試驗設計，分別研究堿解法、堿+酶解二步法工藝條件；進一步采用響應曲面數學模型，分別對堿解法和二步堿+酶解法工藝進行關鍵因素3×3優化；建立二步法工藝路線。本法玉米芯果膠的得率和純度分別可達到15％和36％。

附圖說明

圖1本發明的工藝流程。

圖2半乳糖醛酸和木糖標準曲線；a：D-GA標準曲線，b：D-木糖標準曲線。

圖3NaOH水解玉米芯制備果膠單因素a：NaOH濃度，b：NaOH料液比，c：NaOH作用時間，d：NaOH作用溫度。

圖4NaOH水解玉米芯制備果膠響應面圖。

圖5纖維素酶水解玉米芯制備果膠單因素；a：Cellulase濃度，b：Cellulase料液比，c：Cellulase作用時間，d：Cellulase作用溫度。

圖6纖維素酶水解玉米芯制備果膠響應面圖。

圖7玉米芯果膠試樣。

具體實施方式

實施例1：玉米芯可溶性膳食纖維-果膠制備

流程如圖1：

1試驗材料：新鮮玉米芯經50-80℃分級熱風干燥24-26h，使水分含量﹤10％，粉碎，過分級篩，取40目篩下物和60目篩上物為玉米芯風干樣品。

2半乳糖醛酸及木糖標準曲線：

設0-60μg/ml半乳糖醛酸6點，建立濃度與吸光度直線方程，Y＝0.0085X-0.0002(R²＝0.9948，p<0.01)，在此范圍內能可靠和準確檢測受試樣本中半乳糖醛酸含量(圖2a)；

設0-1.0mg/ml木糖6點，建立濃度與吸光度直線方程，Y＝0.9601X+0.0024(R²＝0.9966，p<0.01)(圖2b)。

3NaOH前處理條件：4×5單因素篩選(表1)和3×3響應面優化(表2)，由單因素試驗分別得到最適宜NaOH濃度、NaOH料液比、NaOH作用時間和NaOH作用溫度(圖3)；由最適宜條件設計響應面，得到NaOH前處理最佳工藝條件(圖4)。